被稱為“史上最嚴”的中國火電大氣污染排放新標準自上月開始執(zhí)行,這一環(huán)�！熬o箍咒”令不少煤電企業(yè)開始探索天然氣標準的超低排放,試圖擺脫燃煤是污染“禍首”的刻板印象。
據了解,目前超低排放戰(zhàn)略已經相繼在東部發(fā)達地區(qū)部署。地處沿海發(fā)達地區(qū)的浙江、江蘇、廣東等地均紛紛開始燃煤電廠超低排放改造。上月廣州恒運電廠9號機組改造項目投入運行,根據第三方環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)場取樣數據,三項主要污染物——氮氧化物、二氧化硫及煙塵的排放值分別為4毫克/立方米、25毫克/立方米、1.94毫克/立方米,均優(yōu)于燃氣機組污染物限值。
作為中國最大的發(fā)電設備制造企業(yè)之一,中國東方電氣集團有限公司(以下簡稱“東方電氣”)參與了恒運電廠9號機組的鍋爐、汽輪機、發(fā)電機和脫硝(氮氧化物排放控制)的改造。業(yè)內人士表示,我國發(fā)電設備制造企業(yè)在清潔燃煤技術研發(fā)和系統(tǒng)集成上取得了快速成長與發(fā)展,得益于此,燃煤發(fā)電行業(yè)已經逐步挺進一個“超低排放時代”。
減排降耗增效 為環(huán)保做 “加法”
據介紹,恒運電廠9號機組脫硝改造采用“低氮燃燒+SCR煙氣脫硝”技術。脫硝主要從兩個渠道著手,一是通過優(yōu)化改進鍋爐的燃燒系統(tǒng),控制燃煤NOX(氮氧化物)排放;二是通過改進優(yōu)化脫硝裝置,最終實現(xiàn)尾部煙氣NOX減排指標的控制。由于東方電氣提供主機設備,較其它僅作脫硝技術的企業(yè)更能從整個系統(tǒng)上去統(tǒng)籌考慮。
東方電氣提供的資料顯示,通過低氮燃燒改造,按照最終實時排放數據測試,NOX排放濃度降到了23毫克/標準立方米,遠低于45毫克/標準立方米的目標值。其中,東方電氣自主開發(fā)的DBC-MDSS多維深度分級燃燒系統(tǒng)表現(xiàn)出燃燒穩(wěn)定性好、爐膛負壓波動小、燃盡程度高等優(yōu)良特性;通過制粉系統(tǒng)和燃燒優(yōu)化調整,保障了鍋爐各項指標全面達標,特別是各負荷段下NOX排放顯著降低,額定負荷下脫硝前實測NOX排放從 350-450毫克/標準立方米降到180-220毫克/標準立方米,遠低于合同規(guī)定的NOX排放量小于300毫克/標準立方米的保證值。
為了提高恒運發(fā)電廠運行的經濟性,在汽輪機通流改造上,東方電氣所屬企業(yè)東方汽輪機采用了目前汽輪機設計的先進技術,經過近20年研究和技術創(chuàng)新,具有自主知識產權的汽輪機通流設計先進技術,包括調節(jié)閥分析優(yōu)化技術、調節(jié)級分析優(yōu)化技術、壓力級3D流場優(yōu)化技術、末級長葉片技術、動葉整體圍帶阻尼結構技術、動葉片安全可靠性設計技術、排氣缸優(yōu)化技術、密封技術等。
據了解,改造后的恒運電廠9號機組供電煤耗比改造前降低了20.68克/千瓦時,雖然煤耗值較超臨界或超超臨界機組還有一定差距,但對于“五年磨一克”的煤耗領域,這是個了不起的成績,按年利用小時5500小時計算,300MW機組一年可以節(jié)約燃煤3.3萬噸, 進而帶動減排二氧化碳8.6萬噸,在同類機組中已經走在了前列。
此外,東方電氣旗下東方電機負責9號機組的發(fā)電機增容改造,通過對發(fā)電機通風系統(tǒng)中的部分元件進行更換、改進和優(yōu)化,并將舊冷卻器更換為新型高效大容量的冷卻器后,提高了發(fā)電機的通風冷卻效果,從而實現(xiàn)了將發(fā)電機的額定出力由300MW提高到330 MW,讓機組發(fā)電上網有保障的情況下多發(fā)電,獲得更高的效益。
未來:“近零排放”的系統(tǒng)集成化
據東方電氣相關負責人介紹,盡管參與了恒運電廠9號機組包括發(fā)電機、汽輪機、鍋爐和脫硝等“近零排放”的大部分項目改造,東方電氣仍然緊盯著未來的目標——獨立為各類電站提供“近零排放”的整體解決方案。
目前,二氧化硫、氮氧化物、煙塵等的排放控制都還處于單一設備處理單一污染物的“各自為政”狀態(tài)。這樣做在某種程度上雖也能解決問題,但給電廠的集成帶來了更多的麻煩,同時單項技術會面臨代價高昂和無法滿足指標要求的窘況�？茖W的辦法應是通過各裝置的協(xié)同合作, 前一環(huán)節(jié)為后續(xù)環(huán)節(jié)創(chuàng)造有利的條件,后續(xù)環(huán)節(jié)彌補前一環(huán)節(jié)的不足,協(xié)同脫除污染物以達到排放要求。
據介紹,在擁有成熟、領先的技術和產品基礎上,東方電氣所屬企業(yè)東方鍋爐與高校、科研院所合作持續(xù)提高產品性能,優(yōu)化協(xié)同控制技術,為此提出了單一污染物高效脫除與多環(huán)節(jié)整體協(xié)同控制技術方案,對改造機組提出了技術路線:根據污染物排放情況開展超低NOX燃燒系統(tǒng)改造、SCR優(yōu)化、加裝低溫省煤器、電除塵器改造、FGD改造、加裝WESP、加裝或改造WGGH等。
業(yè)內人士表示,恒運電廠9號燃煤機組的投運,是對東方電氣機組改造綜合能力的一次檢驗,也為“近零排放”系統(tǒng)集成奠定了堅實的基礎。而恒運電廠“超潔凈排放”效應,也為在中心城市周邊建設高效清潔火電作了一次示范。
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